Qu’est-ce que l’usinage CNC : principes de fonctionnement et caractéristiques & processus et applications
Qu’est-ce que l’usinage CNC : principes de fonctionnement et caractéristiques & processus et applications
13 oct. 2023
Qu’est-ce que l’usinage CNC ? L’usinage CNC, abréviation de usinage numérique par ordinateur, est un procédé de fabrication qui retire du matériau d’un blank ou d’une pièce à travailler à l’aide de commandes informatiques et de machines-outils. IlpouvoirAméliorer significativement la précision de l’usinage, en englobant à la fois la qualité de l’usinageet traitementHeurecontrôle etAssurez que lela continuité de la qualité de l’usinage, ce qui permet de maintenir la qualité des pièces usinées.Ces deux points principaux aboutissent à la production de pièces sur mesure adaptées aux besoins spécifiques.
Caractéristiques de l’usinage CNC : 1. Haute automatisation et efficacité de production exceptionnelle. À l’exception du serrage des pièces, tous les processus d’usinage peuvent être réalisés par des machines-outils CNC. Combiné à des méthodes automatisées de chargement et de déchargement, il devient une partie intégrante des usines de contrôle sans personnel.
L’usinage CNC réduit la main-d’œuvre, améliore les conditions de travail et élimine des processus tels que le marquage, le serrage multiple et le positionnement, ainsi que les inspections, améliorant ainsi efficacement l’efficacité de la production.
2. Adaptabilité à différents objets d’usinage CNC. Lors du passage à un nouvel objet d’usinage, seul l’outil doit être remplacé,La méthode de serrage de la pièce doit être abordéeet le pRogrammingdoitêtre retravaillé, sans autres ajustements complexes, raccourcissant ainsi le cycle de préparation de la production.
3. Haute précision et qualité stable. L’usinage CNC atteint une précision dimensionnelle allant de 0,005 à 0,01 mm, quelle que soit la complexité des pièces. Comme la plupart des opérations sont automatisées, cela améliore la cohérence dimensionnelle des pièces par lot. L’usinage CNC de précision intègre également des dispositifs de détection de position sur des machines-outils à commande précise, améliorant encore la précision.
En raison de sa supériorité écrasante,Divers procédés d’usinage ont émergé pour répondre aux demandes du marché. Lors du choix d’un procédé d’usinage, divers facteurs doivent être pris en compte, notamment la forme de surface de la pièce, la précision dimensionnelle, la précision de position, la rugosité de la surface, etc.
Choisir le procédé d’usinage le plus adapté permet d’assurer la qualité et l’efficacité de la pièce avec un investissement minimal, et de maximiser les bénéfices générés.
Différents procédés d’usinage CNC et leurs applications : En sélectionnant les méthodes d’usinage appropriées en fonction des besoins du matériau et de la pièce, nous pouvons trouver la manière la plus adaptée d’usiner les composants. Comprendre les méthodes d’usinage courantes et leur portée applicable peut nous aider à obtenir des résultats optimaux.
Processus de tournage : Le tournage est un processus d’usinage effectué sur un tour pour façonner la pièce. Cela consiste à utiliser des outils de coupe pour retirer la matière et créer des surfaces rotatives. Le tournage peut également être utilisé pour produire des surfaces filetées, des faces d’extrémité et des arbres excentriques.
La précision de tournage varie généralement de l’IT11 à l’IT6, avec une rugosité de surface allant de 12,5 à 0,8 μm. En opérations de finition, la précision peut atteindre IT6 à IT5, avec une rugosité aussi faible que 0,4 à 0,1μm. Le tournage offre une grande productivité, des procédés de coupe stables et des outillages relativement simples.
Applications : perçage central, perçage, aléâré, taraudage, tournage extérieur, alésage, parement, foutage, tournage de contour, tournage en cône, moletage, coupe de filetage.
Processus de broyage : Le fraisage est une méthode d’usinage qui utilise des outils de coupe rotatifs à plusieurs tranchants (fraises) sur une fraiseuse pour traiter les pièces. Le principal mouvement de coupe est la rotation de l’outil. Selon la direction de la vitesse principale de mouvement lors du fraisage, qui peut être la même ou opposée à la direction d’avance de la pièce, le fraisage peut être divisé en fraisage montée et fraisage conventionnel.
(1) Fraisage à escalade La composante horizontale de la force de fraisage est dans la même direction que la direction d’avance de la pièce. Il y a généralement un espace entre la vis d’alimentation de la table de travail et l’écrou fixe, donc la force de coupe peut facilement faire avancer la pièce et la table de travail ensemble, entraînant une augmentation soudaine du débit d’avance, entraînant des vibrations.
(2) Fraisage conventionnel Le fraisage conventionnel peut éviter le phénomène de vibration qui se produit lors du fraisage montant. Lors du fraisage conventionnel, la profondeur de coupe augmente progressivement à partir de zéro, de sorte que le tranchant passe par une étape de glissement et de pression sur la surface durcie de la pièce, ce qui accélère l’usure de l’outil.
Applications : fraisage de surfaces planes, étapes de fraisage, rainures de fraisage, fraisage de surfaces profilées, fraisage de rainures en spirale, fraisage d’engrenages, coupe.
Processus de planification : Le rabotage fait généralement référence à la méthode d’usinage sur une raboteuse qui utilise l’outil de rabotage pour effectuer un mouvement linéaire alternatif par rapport à la pièce afin d’enlever l’excès de matériau.
La précision du rabotage peut généralement atteindre IT8-IT7, avec une rugosité de surface de Ra6,3-1,6μm. La planéité du rabotage de précision peut atteindre 0,02/1000, avec une rugosité de surface de 0,8 à 0,4 μm. Il présente des avantages dans l’usinage de grandes pièces moulées.
Applications : rabotage de surfaces planes, rabotage de surfaces verticales, rabotage de surfaces en marche, rabotage de rainures en angle droit, rabotage de surfaces inclinées, rabotage de rainures en queue d’aronde, rabotage de fentes en T, rabotage de rainures en V, rabotage de surfaces courbes, rabotage de clés de serrure dans des trous, rayonnage de crémailles, rabotage de surfaces composées.
Procédé de broyage : Le meulage est une méthode de découpe de la surface d’une pièce à travailler en utilisant une meule artificielle de haute dureté (meule de meule) comme outil sur une meuleuse. Le mouvement principal est la rotation de la meuleuse.
La précision du meulage peut atteindre IT6-IT4, avec une rugosité de surface de Ra allant jusqu’à 1,25-0,01μm, voire 0,1-0,008μm. Une autre caractéristique du meulage est qu’il peut traiter des matériaux métalliques trempés, ce qui le rend adapté à l’usinage de précision et souvent utilisé comme procédé final d’usinage. Selon la fonction, le meulage peut également être divisé en meulage cylindrique externe, meulage par trous internes et meulage de surface.
Applications : meulage cylindrique externe, meulage cylindrique interne, meulage de surface, meulage de forme, meulage de filetage, affûtage d’engrenages.
Processus de forage : Le processus d’usinage de divers trous internes sur une perceuse s’appelle le forage. C’est la méthode la plus couramment utilisée pour l’usinage de trous. L’usinage par perçage a une précision inférieure, généralement IT12~IT11, et la rugosité de surface est généralement Ra5.0~6.3um. Après le perçage, l’usinage semi-précis et l’usinage de précision sont souvent réalisés par agrandissement et alâre de trous. L’usinage d’alâmer a une précision IT9—IT6 et une rugosité de surface de Ra1,6—0,4μm.
Processus ennuyeux : L’usinage par alésage est une méthode visant à agrandir le diamètre et à améliorer la qualité des trous existants à l’aide d’une alésière, la rotation de l’outil d’alésage étant le mouvement principal.
L’usinage d’alésage est plus précis, généralement IT9—IT7, et une rugosité de surface de Ra6,3—0,8 mm, mais l’efficacité de production de l’usinage par alésage est faible.
Application : usinage de trous de haute précision, usinage précis de plusieurs trous
L’usinage CNC peut être utilisé sur divers matériaux, notamment les métaux, les plastiques, le bois, le verre, la mousse et les composites. Il est largement utilisé dans divers secteurs, l’aérospatiale étant un secteur notable qui emploie l’usinage CNC à la fois pour des opérations à grande échelle et la fabrication précise de pièces.
Principales industries d’application : Les composants fabriqués par usinage CNC sont très précis, ils sont donc principalement utilisés dans les industries suivantes :
Aérospatial: L’aérospatiale nécessite des composants de grande précision et de grande répétabilité, notamment les pales de turbine dans les moteurs, les outillages pour la fabrication d’autres composants, et même les chambres de combustion utilisées dans les moteurs-fusées.
Fabrication automobile et de machines L’industrie automobile exige la fabrication de moules de haute précision pour couler des pièces (comme les supports moteur) ou usiner des composants à haute tolérance (comme les pistons). Les machines à portique peuvent couler des modules en argile pour une utilisation dans la phase de conception automobile.
Industrie de la défense : L’industrie de la défense utilise des composants de haute précision avec des tolérances strictes, y compris les composants de missiles et les canons d’artillerie. Toutes les pièces d’usinage dans l’industrie de la défense peuvent bénéficier de la précision et de la rapidité des machines CNC.
Médical: Les dispositifs d’implants médicaux sont généralement conçus pour s’adapter à la forme des organes humains et doivent être fabriqués à partir d’alliages avancés. Puisqu’aucune machine manuelle ne peut générer de telles formes, les machines CNC sont essentielles.
Énergie: L’industrie de l’énergie couvre tous les domaines de l’ingénierie, des turbines à vapeur aux technologies de pointe telles que la fusion nucléaire. Les turbines à vapeur nécessitent des pales de turbine de haute précision pour maintenir l’équilibre, et la forme des cavités de suppression du plasma dans la fusion nucléaire est très complexe et nécessite une fabrication avancée de matériaux avec le soutien de machines CNC.
Tout ce qui précède concerne l’usinage CNC, j’espère pouvoir vous aider. Si vous souhaitez en savoir plus sur le CNC, veuillez nous contacter[email protected].
